海市蜃楼是一种因光的折射和全反射而形成的自然现象。其形成原理如下：
光的折射：
当光线从一种介质（如空气）斜射到另一种介质（如地面或水面）时，其传播方向会发生改变，这种现象称为折射。由于不同介质的密度不同，光线在介质交界处会发生偏折.
温度梯度：
海市蜃楼通常在地面温度和空气温度分布不均匀的情况下形成。例如，在炎热的夏天，地表温度较高，空气温度较低，形成上冷下暖的逆温现象。这种温度梯度导致空气密度的变化，从而引起光线的折射.
全反射：
当光线从冷空气层进入热空气层时，如果角度足够大，光线会在热空气层内发生全反射，即光线会在热空气层内反复反射，直到回到冷空气层。这种全反射使得光线能够绕过地平线，进入观察者的眼睛，从而形成远处物体的虚像.
观察者的视觉错觉：
由于人眼认为光线总是沿直线传播，当光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射，使得大脑中显现的远处物体比实际高。这种视觉错觉导致海市蜃楼的出现.
总结来说，海市蜃楼的形成是太阳光在地面和大气中经过温度梯度引起的光线折射和全反射，以及人眼对光线传播方向的错觉共同作用的结果。这种现象通常出现在海洋、沙漠等开阔地带，表现为远处物体的虚像或变形.